地磁场长期变化特征及机理分析_郭凤霞.pdf

第50卷第6期地球物理学报Vol.50,No.6
2007年11月CHINESEJOURNALOFGEOPHYSICSNov.,2007

郭凤霞,张义军,言穆弘.地磁场长期变化特征及机理分析.地球物理学报,2007,50(6):1649~1657
GuoFX,ZhangYJ,YanMH.Thesecularvariationcharacteristicsandmechanismsofgeomagneticfield.ChineseJ.Geophys.(in
Chinese),2007,50(6):1649~1657

地磁场长期变化特征及机理分析

郭凤霞1,张义军2,言穆弘1
1中国科学院寒区旱区环境与工程研究所,兰州730000
2中国气象科学研究院,北京100081

摘要将地磁场的总变化分为三部分:偶极场自身变化,非偶极场自身变化及非偶极场磁斑区通过对核幔边界
(CMB)层环形电流的调制来影响偶极场的变化.本文利用国际地磁参考场模型(IGRF)1900~2000计算分析了地球
不同深度地磁场分布及长期变化特征,且讨论了变化的可能机制.可以推论,地磁场西漂和倒转不仅是非偶极场引
起,同时与偶极场有密切关系.
关键词地磁场,地磁极,偶极矩,等效电流,长期变化
文章编号0001-5733(2007)06-1649-09中图分类号P318收稿日期2007-01-12,2007-05-23收修定稿

Thesecularvariationcharacteristicsandmechanismsofgeomagneticfield

GUOFeng-Xia1,ZHANGY-iJun2,YANMu-Hong1
1ColdandAridRegionsEnvironmentalandEngineeringResearchInstitute,ChineseAcademyofSciences,Lanzhou730000,China
2ChineseAcademyofMeteorologicalSciences,Beijing100081,China

AbstractThevariationsofgeomagneticfieldaredividedintothreeparts,thespontaneousvariationsofdipole
andnon-dipolegeomagneticfields,andthedipolegeomagneticfieldvariationresultingfromgeomagnetic
anomalyareasofnon-dipolefieldthroughmodulatingtheringcurrentinCMB.Thesecularvariation
characteristicsanddistributionsofgeomagneticfieldatdifferentdepthsarecalculatedandanalysedinthispaper
byusingthemodelofInternationalGeomagneticReferenceField(1900~2000).Possiblemechanismsare
discussed.Itcanbeconcludedthatthewestwarddriftandreverseofgeomagneticfieldarenotonlyresulted
fromnon-dipolefield,butalsodipole.
KeywordsGeomagneticfield,Geomagneticpole,Dipolemoment,Equivalentcurrent,Secularvariation

动力学之间的相互联系[1,2].早期研究以磁偶极场
1引言为主,利用古地磁学方法从考古样品、湖海沉积、火
山熔岩等介质间接推测地表磁场特征.此后随着全
地磁场变化的频率覆盖范围从秒量级到百万年球地磁场观测网络的建立,在观测资料基础上,利用
以上量级.短期变化通常与外层空间活动(电离层地磁场参考模式可反演地磁场时空分布,且可伸展
的变化和太阳活动等)有关,长周期变化一般来自地到地球内部各个深度,因此长周期变化研究开始转
球内部原因.研究长周期变化可深入了解地磁场与向非偶极场变化.
地球内部物理过程,尤其是与核幔边界(CMB)流体很多研究揭示了在CMB层南北半球上存在很

基金项目国家自然科学基金项目(40605002,40575002)资助.
作者简介郭凤霞,女,1977年生,博士生,2000年毕业于云南大学地球科学系.主要从事大气电学方面研究工作.E-mail:[e-mail]
1650地球物理学报(ChineseJ.Geophy